趙光耀,陸立東*,童 曉,李成萬(wàn),姜東林,唐國(guó)榮
1江南大學(xué)附屬醫(yī)院兒科,2檢驗(yàn)科,江蘇 無(wú)錫 214122;3無(wú)錫市兒童醫(yī)院消化科,江蘇 無(wú)錫 214023
輕度胃腸炎伴良性嬰幼兒驚厥(benign infantile convulsions associated with mild gastroenteritis,BICE),又稱輕度胃腸炎伴驚厥(convulsion with mild gastro?enteritis,CwG),是一種以輕度胃腸炎癥狀為主、體溫正常或僅低熱(<37.8 ℃)、無(wú)明顯電解質(zhì)紊亂及酸堿平衡失調(diào)的病癥,好發(fā)于1 個(gè)月~6 歲的嬰幼兒[1-3]。其特點(diǎn)是伴發(fā)無(wú)熱驚厥,表現(xiàn)為全身強(qiáng)直性或局灶性陣攣抽搐,而非癲癇,目前國(guó)際癲癇聯(lián)盟尚未對(duì)其分類。
BICE驚厥發(fā)生機(jī)制尚不明確,主流觀點(diǎn)認(rèn)為與病毒感染、細(xì)胞因子和免疫失衡、嬰幼兒驚厥閾值偏低、一氧化氮(nitric oxide,NO)增多及遺傳易感性等因素有關(guān)[4-8]。約70%患兒在病程中出現(xiàn)2 次及以上驚厥,最多報(bào)道為8 次[9]。對(duì)癥及抗驚厥治療是目前控制急性期驚厥的常用方法,但缺乏統(tǒng)一規(guī)范的治療方案。多數(shù)患兒驚厥治療效果較好,但有接近50%的患兒服用單一抗驚厥藥物后驚厥再發(fā),即使在服用2 種聯(lián)合抗驚厥藥后,仍有超過(guò)25%的驚厥持續(xù)發(fā)作[4]。驚厥頻發(fā)不僅影響患兒恢復(fù)和生活治療,給家屬帶來(lái)嚴(yán)重的精神負(fù)擔(dān),同時(shí)也會(huì)延長(zhǎng)住院時(shí)間、增加醫(yī)療費(fèi)用及治療挫敗感。因此,如何準(zhǔn)確預(yù)測(cè)及有效管理BICE 驚厥頻發(fā)成為醫(yī)患共同關(guān)注的焦點(diǎn)。本研究回顧性分析本院2013 年10 月—2017 年12 月收治的BICE 患者資料,探討影響B(tài)ICE 驚厥頻發(fā)的危險(xiǎn)因素并構(gòu)建列線圖預(yù)測(cè)模型,為臨床的早期識(shí)別及治療提供參考。
選擇2013年10月—2017年12月在江南大學(xué)附屬醫(yī)院住院的BICE 患兒91 例,納入標(biāo)準(zhǔn)如下[9]:①既往體健的6 月齡至6 歲嬰幼兒出現(xiàn)無(wú)熱驚厥;②可有輕度脫水癥狀(<5%的體重);③驚厥發(fā)作在胃腸炎病程中,一般呈強(qiáng)直?陣攣樣發(fā)作,可為單次或多次發(fā)作;④發(fā)作間期腦電圖正常;⑤血清電解質(zhì)、血糖、腦脊液檢查正常。根據(jù)本研究納入的91例患兒驚厥發(fā)作次數(shù)的中位數(shù),將BICE分為驚厥頻發(fā)組(>3次)和對(duì)照組(≤3次)。根據(jù)糞便輪狀病毒(ro?tavirus,RV)抗原檢測(cè)結(jié)果分為陽(yáng)性和陰性組。排除患兒既往窒息、早產(chǎn)、熱性驚厥等,排除既往變態(tài)反應(yīng)性疾病、近期其他感染、免疫抑制劑應(yīng)用等。
熒光抗體CD3?FITC/CD4?PE、CD3?FITC/CD8?PerCP、溶血素(FACS1M)、流式細(xì)胞微球芯片捕獲技術(shù)人輔助T 淋巴細(xì)胞(T helper,Th)1/2 細(xì)胞因子試劑盒11(BD Biosciences公司,美國(guó))。
1.2.1 T細(xì)胞亞群檢測(cè)
取肝素抗凝的外周血0.3 mL分別加入Falcon管中,然后加入熒光抗體CD3?FITC/CD4?PE、CD3?FITC/CD8?PerCP,對(duì)照管中加入對(duì)應(yīng)的同型對(duì)照,25 ℃避光孵育30 min,4 ℃離心棄上清,往沉淀中加入磷酸鹽緩沖液(phosphate buffer saline,PBS)洗2次后,加入PBS 400 μL 懸浮細(xì)胞,然后用流式細(xì)胞儀(FACS Calibur,BD公司,美國(guó))進(jìn)行檢測(cè)。
1.2.2 細(xì)胞因子檢測(cè)
取外周血2 mL,于37 ℃水浴2 h 后分離血清備用。試劑于室溫放置1 h 后將白介素(interleukin,IL)IL?2、IL?4、IL?6、IL10、腫瘤壞死因子?α(tumor ne?crosis factor?α,TNF?α)、γ干擾素(interferon?γ,IFN?γ)捕獲微球混合,離心后棄上清,同體積加入血清樣本增強(qiáng)緩沖液,重懸微球避光反應(yīng)30 min,每個(gè)FACS管加入50 μL混合捕獲微球,50 μL待檢血清和標(biāo)準(zhǔn)品,50 μL 藻紅蛋白(phycoerythrin,PE)熒光抗體混勻。室溫避光孵育3 h,每管加1 mL 洗液,然后離心5 min,棄上清后每管加300 μL洗液重懸,在流式細(xì)胞儀上進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)檢測(cè)獲取的數(shù)據(jù),用CBA軟件自動(dòng)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出樣本中各細(xì)胞因子含量。
對(duì)正態(tài)分布的計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示,兩組間采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì);偏態(tài)分布的計(jì)量資料以中位值和極值(median,minimum,maximum)的形式表示,兩組間采用Mann?WhitneyU檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料采用百分比(%)表示,兩組間比較采用χ2檢驗(yàn)。采用Logistic回歸分析探索危險(xiǎn)因素,并依據(jù)獨(dú)立危險(xiǎn)因素構(gòu)建列線圖,采用受試者工作(receiver operating curve,ROC)曲線及曲線下面積(area under curve,AUC)、一致性指數(shù)(C?index)、校準(zhǔn)曲線及決策曲線分析(decision curve analysis,DCA)對(duì)列線圖效能進(jìn)行檢驗(yàn)。其中,C?index 和AUC范圍0.5~1.0,越接近1 說(shuō)明模型預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際一致性越好。所有的統(tǒng)計(jì)分析通過(guò)R 軟件(4.0.2)完成。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
本研究共納入91例BICE患兒,其中對(duì)照組62例,驚厥頻發(fā)組29 例。對(duì)照組患兒的CD4+T 和CD8+T細(xì)胞含量明顯高于頻發(fā)組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.001,<0.001)。驚厥頻發(fā)組患兒的輪狀病毒陽(yáng)性率、IL?6、IL?10 和TNF?α水平明顯高于對(duì)照組(P均<0.05)。兩組患兒的性別構(gòu)成、CD4+/CD8+、IL?2、IL?4和IFN?γ水平無(wú)顯著差異(P>0.05,表1)。
表1 兩組患兒的臨床指標(biāo)比較Table 1 Comparison of clinical indicators between the control group and the BICE group
單因素Logistic 回歸分析結(jié)果顯示,輪狀病毒、CD4+T細(xì)胞含量、IL?10和TNF?α水平是影響B(tài)ICE患兒驚厥頻發(fā)的危險(xiǎn)因素(P<0.05);將上述4個(gè)變量納入多因素Logistic 回歸分析,結(jié)果顯示輪狀病毒、CD4+T 細(xì)胞含量、IL?10 和TNF?α水平等均是影響B(tài)ICE患兒驚厥頻發(fā)的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(P<0.05,表2)。
表2 單因素和多因素Logistic回歸分析Table 2 Univariate and multivariate logistic regression analysis
基于多因素Logistic 回歸篩選出的4 個(gè)獨(dú)立危險(xiǎn)因素構(gòu)建列線圖(圖1)。每個(gè)因素的得分對(duì)應(yīng)列線圖上方標(biāo)尺的標(biāo)注,通過(guò)對(duì)各項(xiàng)因素得分的相加,可以計(jì)算出對(duì)應(yīng)的總分,得分越高,驚厥頻發(fā)的可能性越大。
圖1 BICE驚厥頻發(fā)列線圖預(yù)測(cè)模型Figure 1 Nomogram prediction model of BICE
本研究構(gòu)建的列線圖的C?index 為0.875,說(shuō)明預(yù)測(cè)效果較好。AUC 為0.848,靈敏度為69.5%,特異度為91.8%(圖2A)。校準(zhǔn)圖顯示模型預(yù)測(cè)曲線和理想曲線基本符合(圖2B)。使用Bootstrap 法對(duì)列線圖進(jìn)行內(nèi)部驗(yàn)證,重復(fù)取樣1 000次,C?index為0.854。決策曲線解釋,圖上3 條線分別表示:驚厥不頻發(fā)(所有的患兒均不會(huì)出現(xiàn)驚厥頻發(fā),水平線);頻發(fā)(所有的患兒均出現(xiàn)驚厥頻發(fā),斜線)和模型(根據(jù)列線圖預(yù)測(cè)驚厥頻發(fā),曲線)。可以看出,當(dāng)閾值在2%~78%時(shí),模型預(yù)測(cè)對(duì)BICE患兒體現(xiàn)出較高的獲益率(圖2C)。
圖2 列線圖驗(yàn)證模型Figure 2 Nomogram validation models
嬰幼兒驚厥是一種陣發(fā)性、單次或成簇性的神經(jīng)功能異常的陣攣抽搐,伴或不伴大腦皮質(zhì)異常放電,多數(shù)BICE患兒間發(fā)作期和間歇期腦電圖檢查正常[1,10]。BICE驚厥發(fā)生機(jī)制不明確,發(fā)作形式多樣,表現(xiàn)不典型,持續(xù)時(shí)間不固定,為臨床的規(guī)范化治療和管理帶來(lái)了挑戰(zhàn)。因此,研究BICE驚厥的危險(xiǎn)因素對(duì)有效防止驚厥再發(fā)及改善患兒生活質(zhì)量具有重要意義。本研究基于輪狀病毒、CD4+T 細(xì)胞含量、IL?10 和TNF?α水平等4 個(gè)危險(xiǎn)因素,首次將BI?CE 驚厥頻發(fā)的預(yù)測(cè)模型通過(guò)列線圖快速、直觀、精確地展現(xiàn)出來(lái),為臨床識(shí)別最有可能發(fā)展為驚厥頻發(fā)的患兒及后續(xù)合理治療,提供了理論依據(jù)。
輪狀病毒感染是引起B(yǎng)ICE 驚厥發(fā)生的主要原因之一[11-12]。輪狀病毒寄生于腸道內(nèi),從外周血通過(guò)血腦屏障,進(jìn)入嬰幼兒發(fā)育尚不完善的神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi),誘發(fā)驚厥[13]。同時(shí)可在輪狀病毒非結(jié)構(gòu)蛋白3(non?structural protein 3,NSP3)和VP6 衣殼蛋白的作用下,經(jīng)淋巴途徑入侵腸外組織,通過(guò)非結(jié)構(gòu)蛋白4(non?structural protein,NSP4)介導(dǎo)的Ca2+動(dòng)員觸發(fā)氨基酸、多肽及其他細(xì)胞因子的釋放,影響神經(jīng)傳導(dǎo),誘發(fā)癲癇樣放電[14-15]。另有研究表明,輪狀病毒會(huì)改變腸道菌群的種類及削弱腸道黏膜屏障,誘發(fā)驚厥,可能與以下原因有關(guān):①腸道菌群產(chǎn)生過(guò)多的NO,使神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度升高,進(jìn)而使興奮性氨基酸谷氨酸鹽釋放增加,最終導(dǎo)致驚厥發(fā)生;②輪狀病毒和富含唾液酸的糖蛋白及組織血型抗原(histo?blood group antigen,HBGA)相互作用,導(dǎo)致腸道免疫功能受損,誘發(fā)驚厥[16-17]。輪狀病毒疫苗的應(yīng)用,使兒童驚厥相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)降低了18%~21%[18]。與已有研究相符[12-13],本研究結(jié)果表明驚厥頻發(fā)組患兒的輪狀病毒陽(yáng)性率明顯高于對(duì)照組,而且是預(yù)測(cè)驚厥頻發(fā)的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。但近年來(lái)部分學(xué)者認(rèn)為病毒感染與BICE 并無(wú)直接相關(guān)性[19],因此,病毒感染尤其是輪狀病毒感染在BICE 發(fā)生中的作用機(jī)制仍然需要進(jìn)一步的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和大樣本的臨床研究去證實(shí)。
腸道免疫又稱黏膜免疫,是人體免疫系統(tǒng)中最大的免疫組成部分。腸道不斷暴露在各種免疫原的刺激下,通過(guò)黏膜屏障及免疫調(diào)節(jié)體內(nèi)平衡。炎癥因子及其介導(dǎo)的免疫功能紊亂是BICE 發(fā)病機(jī)制之一[20]。本研究發(fā)現(xiàn)BICE 驚厥頻發(fā)組患兒CD4+T和CD8+T 細(xì)胞含量明顯低于對(duì)照組,而IL?6、IL?10和TNF?α高于對(duì)照組,且列線圖表明CD4+T和IL?10在預(yù)測(cè)模型中賦值分較高,提示BICE患兒體內(nèi)過(guò)度表達(dá)的細(xì)胞因子和免疫細(xì)胞比例失衡可能是造成其驚厥頻發(fā)的重要原因。CD4+T細(xì)胞是T細(xì)胞的一個(gè)亞群,CD4+是輔助T 淋巴細(xì)胞和調(diào)節(jié)性T 淋巴細(xì)胞(regulatory T,Treg)的表面分子標(biāo)志物[21]。CD4+T細(xì)胞能幫助B細(xì)胞產(chǎn)生抗體,可以增強(qiáng)和維持CD8+T 細(xì)胞的反應(yīng)能力及對(duì)巨噬細(xì)胞的調(diào)節(jié)功能;此外CD4+T 還是免疫記憶的重要介質(zhì),當(dāng)其數(shù)量下降時(shí),引起具有免疫調(diào)節(jié)及抗感染作用的γ干擾素(IFN?γ)水平下降,機(jī)體啟動(dòng)免疫應(yīng)答能力減弱,易感性增加[21]。
CD4+T 細(xì)胞初始態(tài)有一定的可塑性,在不同的免疫微環(huán)境及細(xì)胞因子的誘導(dǎo)下可以分化為T(mén)h1、Th2、Th3、Th9、Th17、Th22 和Treg 等細(xì)胞[22]。其中,Th1分泌IL?2、IFN?γ,輔助產(chǎn)生抗體,在細(xì)菌和病毒感染時(shí)發(fā)揮作用;Th2 分泌IL?4、IL?6 和IL?10,在體液免疫中發(fā)揮重要作用;Th17可以分泌TNF?α,起促炎和調(diào)節(jié)腸道屏障功能的作用;Treg細(xì)胞分泌IL?10,介導(dǎo)免疫耐受,在炎性腸病中發(fā)揮重要作用[23-24]。腸道菌群及其代謝產(chǎn)物對(duì)CD4+T細(xì)胞的分化及穩(wěn)態(tài)有重要的調(diào)節(jié)作用[25]。嬰幼兒腸道菌群組成和豐度個(gè)體差異大,敏感性高,且胃腸炎患兒腸道功能失調(diào),免疫防御機(jī)制不完善,與BICE 的發(fā)生密切相關(guān)[26]。與先前研究一致,BICE驚厥頻發(fā)患兒體內(nèi)免疫失調(diào)較無(wú)驚厥或驚厥次數(shù)較少患兒更強(qiáng)烈,其分泌的細(xì)胞因子如IL?6、IL?10等顯著升高,提示IL?10水平隨驚厥次數(shù)的增加而增高。IL?10 表達(dá)水平升高有利于神經(jīng)組織的保護(hù)和修復(fù),而過(guò)表達(dá)的IL?10 反而會(huì)影響其他細(xì)胞因子的釋放,也會(huì)提高神經(jīng)元的興奮性,誘導(dǎo)驚厥發(fā)生[26]。另有學(xué)者發(fā)現(xiàn),CD4+T、CD8+T表達(dá)降低可能影響驚厥發(fā)作的次數(shù)和持續(xù)時(shí)間,與本次CD4+T、CD8+T表達(dá)水平在驚厥頻發(fā)組明顯降低的結(jié)果相符[5]。
本研究將上述獨(dú)立危險(xiǎn)因素納入構(gòu)建列線圖,并將每個(gè)因素進(jìn)行量化,通過(guò)列線圖校準(zhǔn)曲線和內(nèi)部驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)預(yù)測(cè)效能和實(shí)際觀測(cè)有良好的一致性,說(shuō)明列線圖對(duì)BICE 驚厥頻發(fā)有良好的預(yù)測(cè)價(jià)值。從列線圖可以看出,賦值分?jǐn)?shù)由高到低的變量依次是輪狀病毒、IL?10、CD4+T 和TNF?α,且前3 種因素賦值分?jǐn)?shù)較高,表明對(duì)驚厥頻發(fā)貢獻(xiàn)值最大,這就要求在臨床工作中重點(diǎn)關(guān)注輪狀病毒陽(yáng)性的BICE患兒,及時(shí)糾正IL?10和CD4+T至正常范圍,避免驚厥再發(fā)。當(dāng)然,本研究尚存在不足之處:①樣本量偏小,造成檢驗(yàn)效能偏低,不足以適用于所有BICE患兒;②缺少來(lái)源于其他機(jī)構(gòu)或研究中心的數(shù)據(jù)對(duì)列線圖進(jìn)行外部驗(yàn)證;③BICE發(fā)病機(jī)制涉及基因組學(xué)改變,由于當(dāng)下對(duì)BICE 基因檢測(cè)未普及,未能納入基因?qū)用娴臄?shù)據(jù)。在今后工作中,將繼續(xù)擴(kuò)大樣本量,篩選更多影響B(tài)ICE 驚厥頻發(fā)的影響因素,同時(shí)開(kāi)展多中心前瞻性的隨機(jī)對(duì)照研究,改進(jìn)列線圖預(yù)測(cè)模型,為BICE患兒制定個(gè)體化的預(yù)防及治療提供參考。
綜上所述,BICE患兒驚厥頻發(fā)是多種因素綜合作用的結(jié)果,且各種危險(xiǎn)因素在驚厥發(fā)作次數(shù)不同的患兒間存在差異。臨床上可依據(jù)基于上述危險(xiǎn)因素構(gòu)建的列線圖,評(píng)估患兒病情,調(diào)整治療方案,提高BICE驚厥的管理。
南京醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2021年8期